Promieniowanie jonizujące
1. Prawo rozpadu naturalnego - liczba jader rozpadajacych sie w jednostce czasu jest proporcjonalna do liczby jader ktore nie ulegly rozpadowi
Nt=N0*(e)do potegi minus lambda*t (tu lambda - stała rozpadu, e-podst. log. nat.)
2.Aktywność - charakteryzuje zdolnosc prom. danej próbki, A=deltaN/deltat (deltaN - liczba przemian jądrowych) [A]=Bq ( bekerel)
3.Okres polowicznego rozpadu - czas w ktorym poczatkowa liczba jader ulegnie w polowie rozpadowi, T1/2= 0,693/lambda(stała rozpadu)
4. Promieniowanie naturalne - spontaniczny rozpad nietrwalych jader atomowych, emisja czasteczek alfa, beta+, beta- lub kwantow energii gamma.
-przemiana alfa : emisja z jadra cz. alfa, silnie oddzialywuje z materią [a;z:X->4;2:alfa + a-4;z-2X]
-beta-:emisja elektronu, przemiana neutronu>proton, slabe oddz. z mat. [a;z:X->a;z+1:X + 0;-1:Beta + V(antyneutrino)]
-beta+:emisja pozytonu, przemiana proton>neutron [a;z:X-> a;z-1:X + 0;+1Beta +V(neutrino)]
-gamma: gdy jadro jest w stanie wzbudzonym (po emisji alfa lub beta) przechodzi w stan o nizszej energii lub do stanu podst. [a;z:X->a;zX + 0;0Gamma] nie odchyla pola E, B, jest bardizej przenikliwe od pozostalych, wywoluje luminescencje
5. oddzialywanie promieniowania korpuskularnego (jonizacja bezposrednia : alfa, beta + i -)
-jonizacja - wynik elektrostatycznego oddzialywania czasteczki obdarzonej ladunkiem z elektronami walencyjnymi atomow lub czasteczek srodowiska.
-miara jonizacji - liczba par jonow wyzwolonych wzdluz jednostki drogi czasteczki jonizujacej.
-intensywnosc jonizacji - okresla LET - utrata energii - delta e, przez cz. jonizujaca na jednostke drogi (detaL) LET = deltaE/deltaL
6. oddzialywanie promieniowania elektromagnetycznego z materia (jonizacja posrednia : gamma, X))
-zjawisko fotoelektryczne - polega na pochlanianiu fotonu przez atom i emisje elektronu z powloki lezacej w poblizu jadra hv = (MV2/2) + W
-zjawisko comptona - sprezyste zderzenie fotonu z elektronem, foton zostaje rozproszony na elektrony swobodne, energia fotonu rozproszonego ulega zmniejszeniu w stosunku do energii fotonu padajacego, elektron zostaje odrzucony z predkoscia V, pod katem alfa hv = (MV2/2) + hv(prim), rozproszony foton moze wyzwalac zjawisko fotoelektryczne
-zjawisko tworzenia par elektron-pozyton - gdy energia fotonu jest wieksza niz 1,02meV = 2m0c2, nastepuje zmiana energii promieniowania na 2cz. elementarne e+ i e- (fotonu na parę elektron-pozyton) hv= 2mc2 + Ek+ + Ek-
wytworzone elektrony jonizuja czesc osrodka, pozyton po utracie zdolnosci jonizacji ulega anihilacji i zderzeniu z elektronem
7. efekty pierwotne promieniowania jonizujacego ( stadium chemiczne)
- powstanie wolnych rodnikow (radioliza) - promieniowanie jonizujace moze doprowadzic do zerwania wiazan w czasteczce i ich rozpadu na cz. o niekompletnych spinach=rodniki. Rodniki najczesciej trafiaja na H2O i nastepuje radioliza wody. 1etap (jonowy) - H+;OH-,H3O+. 2etap (rodnikowy)- elektron, H*, OH*. 3etap (cząsteczkowy) - H2, H2O2
8. Dzialanie biologiczne
-posrednie - wolne rodniki powstajace w wyniku rozrywania wiazan chemicznych, uszkadzaja czasteczki odpowiedzialne za prawidlowe funkcjonowanie kom i tkanek.
-bezposrednie - radioliza kw. nukleinowych, powoduje smierc lub mutacje komorki
-somatyczne- zmiany, zaburzenia cz. fizjologicznej kom., zmiany nowotworowe, zespol jelitowy, zespol szpikowy, zespol mozgowo-naczyniowy
-genetyczne - widoczne w nastepnym pokoleniu, bialaczka, zacma, bezplodnosc
-ocena - podstawą jest ocena przezywalnosci komorek w danej populacji
f(liczba kom. z zachowanymi wlasciwosciami biologicznymi po napromieniowaniu dawką D)=N/N0(liczba kom przed napr.) * e do potegi -k(miara wrazliwosci populacjji)*D(dawka)
9.Radiowrażliwość kom. i tkanek
-wysoką posiadają : jajniki, jelito, jądra
-wzglednie wysoka : skóra, jama ustna, odbytnica, pochwa, krtań
-średnia : tk. chrzestna, kostna (w okresie rozwoju)
-wzglednie niska : nerka, watroba, nadnercza, przysadka, miesnie, mozg, tk. nerwowa, trzustka
10. czynniki wplywajace na radiowrazliwosc
-efekt tlenowy (efekty napromieniowania sa wieksze jesli w kom. napromieniowanej jest tlen)
-moc dawki (wieksza moc=wieksze uszkodzenia)
-faza cyklu zyciowego komorki ( najwrazliwsze w okresie przedsyntetycznym, wczesnej fazie syntezy DNA, mitozy)
11. Dozymetria - moc dawki pochlonietej P = deltaD/deltat
-dawka pochlonieta [D]- ilosc energii pochlonietej przez jednostke masy D=deltaE/deltam
-dawka ekspozycyjna [X] - ilosc ładunku jednego znaku wytworzonych przez prom. jonizujace w jednostce masy czasu X = deltaq/deltam
-równoważnik dawki [H] - pozwala na scharakteryzowanie skutkow biol. jednostka : SV (sieviert) H = q(wspolczynnik jakosci prom. zalezny od LET)*D*N(inne czyniki modyfikujace)
-aktywnosc
-dawka graniczna 20mSV